HEI automatique 2001 tc tronc commun

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MELANGEURLe 21/11/2000à cole des HAUTES à TUDES INDUSTRIELLESDépartement : AUTOMATIQUE H.E.I. 3 Tronc communDurée de l'épreuve : 3 heures Sans document, Avec calculatriceL'énoncé comporte 8 pagesà PREUVE DE SYNTHà SE D'AUTOMATIQUE 2000-2001PROBLà ME : Automatisation d'un MAGNà TOSCOPEBARà ME : 12 points grafcets, 5 points logique séquentielle et 3 points logique combinatoireVue de FaceNous souhaitons réaliser l'automatisation d'un magnétoscope.Les fonctions premières sont :- Mise en marche/arrêt,- Insertion de la cassette,- Lecture,- Pause,- Avance,- Retour,- à jection,- Enregistrement,- Stop,1 MELANGEUR- Lecture avec avance rapide,- Lecture avec retour rapide.Nous allons réaliser un Grafcet pour chaque fonction.I . Mise en marcheLa mise en marche du magnétoscope se fait grâce à un bouton-poussoir "ma" et l'arrêt de l'appareil se faitgrâce au même bouton poussoir "ma". L'appui sur "ma" provoque la mise en énergie "NRJ=1" dumagnétoscope. L'arrêt du magnétoscope sera réalisé une fois que toutes les autres fonctions seront terminées.Quand le magnétoscope est en route, un appui sur la touche "ma" provoque l'arrêt de la fonction en court. Unefois que la fonction est arrêtée nous coupons l'énergie "NRJ=0".Cycle de fonctionnement :- Nous attendons que l'opérateur appuie sur le bouton poussoir "ma"- Nous mettons sous énergie le magnétoscope ("NRJ = 1").- Dans ce cas deux possibilités s'offrent à nous :- Il n'y a pas de cassette dans le ...
Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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Le 21/11/2000
École des HAUTES ÉTUDES INDUSTRIELLES
Département : AUTOMATIQUE H.E.I. 3 Tronc commun
Durée de l'épreuve : 3 heures Sans document, Avec calculatrice
L'énoncé comporte 8 pages
ÉPREUVE DE SYNTHÈSE D'AUTOMATIQUE 2000-2001
PROBLÈME : Automatisation d'un MAGNÉTOSCOPE
BARÈME : 12 points grafcets, 5 points logique séquentielle et 3 points logique combinatoire
Vue de Face
Nous souhaitons réaliser l'automatisation d'un magnétoscope.
Les fonctions premières sont :
- Mise en marche/arrêt,
- Insertion de la cassette,
- Lecture,
- Pause,
- Avance,
- Retour,
- Éjection,
- Enregistrement,
- Stop,
MELANGEUR
1
- Lecture avec avance rapide,
- Lecture avec retour rapide.
Nous allons réaliser un Grafcet pour chaque fonction.
I . Mise en marche
La mise en marche du magnétoscope se fait grâce à un bouton-poussoir "
ma
" et l'arrêt de l'appareil se fait
grâce au même bouton poussoir "
ma
". L'appui sur "
ma
" provoque la mise en énergie "
NRJ=1
" du
magnétoscope. L'arrêt du magnétoscope sera réalisé une fois que toutes les autres fonctions seront terminées.
Quand le magnétoscope est en route, un appui sur la touche "
ma
" provoque l'arrêt de la fonction en court. Une
fois que la fonction est arrêtée nous coupons l'énergie "
NRJ=0
".
Cycle de fonctionnement :
- Nous attendons que l'opérateur appuie sur le bouton poussoir "
ma
"
- Nous mettons sous énergie le magnétoscope ("
NRJ = 1
").
- Dans ce cas deux possibilités s'offrent à nous :
- Il n'y a pas de cassette dans le magnétoscope ("
cassette=0
"). Nous attendons que l'utilisateur entre une
cassette ou que l'opérateur appuie sur la touche "
ma
" pour éteindre le magnétoscope. Si "
ma=1
" nous
effectuons la mise à zéro de l'action
NRJ
("
NRJ = 0
") et nous revenons à l'étape initiale. Si la cassette est
introduite dans l'emplacement, le capteur "
pc
" passe à 1. Une fois la présence de "
pc
", nous lançons le Grafcet
insertion de cassette action "
GINSE
" et nous attendons la fin de ce Grafcet "
fGinse
". Une fois le Grafcet
insertion terminé, nous passons dans le deuxième cas. Une cassette est dans le magnétoscope.
- Une cassette est déjà dans le magnétoscope ("
cassette=1
"). Nous attendons l'appui sur une touche fonction
(lecture, avance, retour, éjection ou enregistrement) ou l'appui sur la touche "
ma
" pour éteindre le
magnétoscope. Si "
ma=1
" nous effectuons la mise à zéro de l'action
NRJ
("
NRJ = 0
") et nous revenons à
l'étape initiale. Il y a ici 6 possibilités :
- Lecture (capteur lecture),
- Retour (capteur retour),
- Avance (capteur avance),
- Éjection (capteur éjection),
- Enregistrement (capteur enregistrement),
- Marche/arrêt (capteur ma), si l'opérateur appuie sur le bouton "
ma
" pour éteindre le magnétoscope.
- L'opérateur appuie sur "
lecture
", nous lançons le sous-Grafcet de lecture action "
LECT
" et nous attendons
la fin de ce Grafcet "
fLECT
". Une fois que l'action est terminée nous repassons à l'étape d'attente.
- L'opérateur appuie sur "
retour
", nous lançons le sous-Grafcet de retour action "
RET
" et nous attendons la
fin de ce Grafcet "
fRET
". Une fois que l'action est terminée nous repassons à l'étape d'attente.
MELANGEUR
2
- L'opérateur appuie sur "
avance
", nous lançons le sous-Grafcet d'avance action "
AVAN
" et nous attendons la
fin de ce Grafcet "
fAVAN
". Une fois que l'action est terminée nous repassons à l'étape d'attente.
- L'opérateur appuie sur "
enregistrement
", nous lançons le sous-Grafcet d'enregistrement action "
ENRE
" et
nous attendons la fin de ce Grafcet "
fENRE
". Une fois que l'action est terminée nous repassons à l'étape
d'attente.
- L'opérateur appuie sur "
éjection
", nous lançons le sous-Grafcet d'éjection action "
EJEC
" et nous attendons
la fin de ce Grafcet "
fEJEC
". Une fois que l'action est terminée nous repassons dans le premier cas où il n'y a
pas de cassette dans le magnétoscope.
QUESTION :
- Réaliser le Grafcet maître correspondant à ce cahier des charges.
II . Sous-Grafcet d'insertion Cassette
Cycle de fonctionnement :
- Lorsque le Grafcet maître effectue l'opération de lecture "
GINSE
" nous lançons le sous-Grafcet d'insertion
de cassette,
- nous lançons l'action "
MOTEUR_INSERTION
" jusque "
cassette=1
",
- ensuite nous faisons l'action "
fGinse
" et nous attendons que le Grafcet maître est terminé son action. Ensuite
le Grafcet d'insertion repasse en étape initiale.
QUESTIONS :
- Réaliser le Grafcet correspondant à ce cahier des charges.
- Réaliser ce Grafcet à l'aide de bascule RS.
III . Sous-Grafcet de Lecture
Le sous-Grafcet de lecture est lancé dès que
LECT
passe à 1. Dans ce cas, plusieurs choses se passent.
Figure intérieure d'un magnétoscope sans la cassette
Figure intérieure d'un magnétoscope avec une cassette
Cycle de fonctionnement :
- Lorsque le Grafcet maître effectue l'opération de lecture "
LECT
", nous lançons le sous-Grafcet de lecture,
- nous faisons les actions "
C3+
" et "
C4+
" en même temps jusque respectivement "
c3+
" et "
c4+
" (attention les
actions "C3+" et "C4+" sont des actions indépendantes donc des vitesses différentes),
- une fois que les deux actions ci-dessus sont terminées nous faisons les actions "
C1+
" et "
C2+
" jusque
respectivement "
c1+
" et "
c2+
",
MELANGEUR
3
- une fois les deux actions ci-dessus terminées nous allons pouvoir commencer la lecture de la bande. Pour
cela nous allons commencer par mettre en place la tête de lecture d'index action "
CVI+
" jusque "
cvi+
",
- nous mettons en place la tête audio donc action "
CS+
" jusque "
cs+
",
- nous mettons en route les trois moteurs MD, MV et MG avec un pourcentage de + 50% et nous contrôlons la
tension de la bande par le capteur de pression et la vitesse de rotation de la tête de lecture par le capteur
d'index. Ces deux contrôles seront réalisés dans des Grafcets indépendants.
- La mise en route du moteur
MV
se fait par l'affectation de cette variable à la valeur 50. Et la mise en route
des moteurs de bande se fait par l'affectation des variables
MD
et
MG
à la valeur 50. Une fois cette action
effectuée, nous nous plaçons dans un état d'attente. Ici six possibilités s'ouvrent à nous, ces possibilités seront
développés ci-dessous.
- appui sur le bouton mise en marche/arrêt,
- Pause,
- Stop,
- Lecture avec avance rapide,
- Lecture avec retour rapide,
- Le capteur de fin de bande passe à 1 "
fin_bande
".
- si l'opérateur appuie sur la touche marche/arrêt "
ma
" nous mettons les trois variables
MV
,
MG
et
MD
à la
valeur 0 et nous faisons l'action "
fLECT
" pour indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée.
Et nous attendons que le Grafcet maître a quitté son étape pour revenir dans l'étape initiale de ce grafcet,
- si l'opérateur appuie sur la touche "
pause
", nous mettons les deux variables
MG
et
MD
à la valeur 0 et nous
attentons que l'opérateur appuie sur la touche "
lecture
" pour remettre dans les variables
MG
et
MD
la valeur
50 et nous revenons à l'étape d'attente.
- si l'opérateur appuie sur la touche "
stop
", plusieurs choses se passent les variables
MV
,
MD
et
MG
prennent
la valeur 0 et nous remettons la bande en position initiale. Cela signifie que nous faisons en même temps les
actions "
CVI-
" et "
CS-
" jusque respectivement "
cvi-
" et "
cs-
" suivi des actions "
C1-
" et "
C2-
" jusque "
c1-
" et
"
c2-
" et pour finir les actions "
C3-
" et
C4-
" jusque "
c3-
" et "
c4-
". Ensuite nous faisons l'action "
fLECT
" pour
indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que le Grafcet maître a quitté
son étape pour revenir dans l'étape initiale de ce grafcet.
- si le capteur fin de bande passe à 1 "
fin_bande
", plusieurs choses se passent les variables
MV
,
MD
et
MG
prennent la valeur 0 et nous remettons la bande en position initiale. Cela signifie que nous faisons en même
temps les actions "
CVI-
" et "
CS-
" jusque respectivement "
cvi-
" et "
cs-
" suivie des actions "
C1-
" et "
C2-
"
jusque "
c1-
" et "
c2-
" et pour finir les actions "
C3-
" et
C4-
" jusque "
c3-
" et "
c4-
". Et nous lançons le Grafcet
de retour de bande "
RET
" et nous attendons l'action "
fRET
". Ensuite nous faisons l'action "
fLECT
" pour
indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que le Grafcet maître a quitté
son étape pour revenir dans l'étape initiale de ce grafcet.
- si l'opérateur appuie sur la touche "
avance_rapide
", nous mettons dans les variables
MG
et
MD
la valeur
90
et nous attendons que l'opérateur appuie sur la touche "
lecture
". Dans ce cas, nous mettons les variable
MG
et
MELANGEUR
4
MD
à la valeur 50. Et nous revenons dans l'étape d'attente.
- si l'opérateur appuie sur la touche "
retour_rapide
", nous mettons dans les variables
MG
et
MD
la valeur
-90
et nous attendons que l'opérateur appuie sur la touche "
lecture
". Dans ce cas, nous mettons les variables
MG
et
MD
à la valeur
50
. Et nous revenons dans l'étape d'attente.
QUESTIONS :
- Réaliser le Grafcet correspondant à ce cahier des charges.
- Réaliser ce Grafcet en langage littéral.
IV . Sous-Grafcet de Régulation
Une fois que les moteurs MV, MG et MD ont une valeur différente de zéro, nous lançons la régulation de
vitesse et la régulation de tension de la bande vidéo.
IV.1 . Sous-Grafcet de régulation de vitesse du moteur MV
La vitesse de la tête de lecture doit être de 500 tours/min. A cette vitesse, un capteur "
vit
" nous fournit une
impulsion par tour. Une erreur de 5% sur cette vitesse de rotation est tolérée.
Si la durée entre deux impulsions est supérieure à la limite haute (que vous devez déterminer) cela entraîne
une augmentation de la vitesse de rotation.
Si la durée entre deux impulsions est inférieure à la limite basse (que vous devez déterminer) cela entraîne une
diminution de la vitesse de rotation.
Cycle de fonctionnement :
- Ce Grafcet est lancé dès que la vitesse de
MV<>0
.
- Une impulsion sur "
vit
" apparaît. Nous lançons deux temporisations (une temporisation pour la limite haute
et une temporisation pour la limite basse : à vous de calculer la durée des temporisations) pour contrôler la
durée entre chaque impulsion.
- Si une impulsion apparaît sur "
vit
" entre les deux limites que vous devez déterminer, la vitesse est correcte et
nous revenons à l'étape initiale.
- Si une impulsion apparaît sur "
vit
" avant la fin de la temporisation basse. La vitesse de la tête est trop
importante. Nous devons diminuer la vitesse de 1
(MV=MV-1)
et nous revenons à l'étape initiale.
- Si une impulsion apparaît sur "
vit
" après la fin de la temporisation haute. La vitesse de la tête est trop faible.
Nous devons augmenter la vitesse de 1
(MV=MV+1)
et nous revenons à l'étape initiale.
QUESTION :
- Réaliser le Grafcet correspondant à ce cahier des charges.
IV.2 . Sous-Grafcet de régulation de tension de la bande magnétique moteur MD et MG
MELANGEUR
5
Nous effectuons une régulation pour la tension de la bande dès que la vitesse de MG et MD sont différents de
0 (
MG<>0 et MD<>0
). Cette régulation s'effectue de la façon suivante. Nous avons à notre disposition un
capteur de pression. Ce capteur nous renvoie une information égale à 50 pour une bonne tension de la bande.
Si la tension est insuffisante cette information diminue. Si la pression est <50, il faut augmenter la valeur de
MD. Exemple si pre=48 il faut augmenter MD de 2 (50-pre), si pre=45 => MD=MD+5 et MG garde sa valeur.
Par contre si la bande la pression est >50 il faut augmenter la valeur de MG. Exemple si pre=52 il faut
augmenter MG de 2 (50-pre) si pre=55 => MG=MG+5 et MD garde sa valeur.
QUESTION :
- Réaliser le Grafcet correspondant à ce cahier des charges.
V . Sous-Grafcet de Retour
Cycle de fonctionnement :
- Lorsque le Grafcet maître effectue l'opération de lecture "
RET
", nous lançons le sous-Grafcet de retour,
- en même temps nous faisons les actions "
C1-
" et "
C2-
" jusque respectivement "
c1-
" et "
c2-
"(attention les
actions "C1-" et "C2-" sont des actions indépendantes donc des vitesses différentes),
- une fois que les deux actions ci-dessus sont terminées, nous faisons les actions "
C3-
" et "
C4-
" jusque
respectivement "
c3-
" et "
c4-
",
- nous fixons la variable
MG
à
-50
et
2 secondes
après le début nous mettons cette variable à
-100
. La
variable
MD
prend la valeur
0
.
- Après ces actions il y a trois possibilités :
- l'opérateur appuie sur la touche "
stop
". Dans ce cas
MG
prend la valeur 0. Ensuite nous faisons l'action
"
fRET
" pour indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que le Grafcet
maître ait quitté son étape pour revenir dans l'étape initiale.
- l'opérateur appuie sur la touche "
ma
". Dans ce cas
MG
prend la valeur 0. Ensuite nous faisons l'action
"
fRET
" pour indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que le Grafcet
maître ait quitté son étape pour revenir dans l'étape initiale.
- le capteur fin de bande passe à 1 "
fin_bande
". Dans ce cas
MG
prend la valeur 0. Ensuite nous faisons
l'action "
fRET
" pour indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que le
Grafcet maître ait quitté son étape pour revenir dans l'étape initiale.
QUESTION :
- Réaliser le Grafcet correspondant à ce cahier des charges.
- Réaliser ce Grafcet en LADDER.
VI . Sous-Grafcet d'Avance
Cycle de fonctionnement :
MELANGEUR
6
- Lorsque le Grafcet maître effectue l'opération de lecture "
AVAN
" nous lançons le sous-Grafcet d'avance,
- en même temps nous faisons les actions "
C1-
" et "
C2-
" jusque respectivement "
c1-
" et "
c2-
"(attention les
actions "C1-" et "C2-" sont des actions indépendantes donc des vitesses différentes),
- une fois que les deux actions ci-dessus sont terminées, nous faisons les actions "
C3-
" et "
C4-
" jusque
respectivement "
c3-
" et "
c4-
",
- nous fixons la variable
MD
à
50
et
2 secondes
après le début nous mettons cette variable à
100
. La variable
MG
prend la valeur
0
.
- Après ces actions il y a trois possibilités :
- l'opérateur appuie sur la touche "
stop
". Dans ce cas
MD
prend la valeur 0. Ensuite nous faisons l'action
"
fAVAN
" pour indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que le
Grafcet maître ait quitté son étape pour revenir dans l'étape initiale.
- l'opérateur appuie sur la touche "
ma
". Dans ce cas
MD
prend la valeur 0. Ensuite nous faisons l'action
"
fAVAN
" pour indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que le
Grafcet maître ait quitté son étape pour revenir dans l'étape initiale.
- le capteur fin de bande passe à 1 "
fin_bande
". Dans ce cas
MD
prend la valeur 0. Ensuite nous faisons
l'action "
fAVAN
" pour indiquer au Grafcet maître que l'action de lecture est terminée. Et nous attendons que
le Grafcet maître ait quitté son étape pour revenir dans l'étape initiale.
QUESTION :
- Réaliser le Grafcet correspondant à ce cahier des charges.
VII . Sous-Grafcet d'enregistrement
Ce Grafcet ne sera pas réalisé ici car il est semblable à celui de la lecture.
VII . Sous-Grafcet d'éjection de Cassette
Cycle de fonctionnement :
- Lorsque le Grafcet maître effectue l'opération de lecture "
EJEC
", nous lançons le sous-Grafcet d'éjection de
cassette,
- nous lançons l'action "
MOTEUR_EJECTION
" jusque "
cassette=0
",
- ensuite nous faisons l'action "
fEJEC
" et nous attendons que le Grafcet maître est terminé son action. Ensuite
le Grafcet d'éjection repasse en étape initiale.
QUESTION :
- Réaliser le Grafcet correspondant à ce cahier des charges.
VIII . Durée de lecture
MELANGEUR
7
Le compteur indique le temps écoulé en heures, minutes et secondes ; le décompte est effectué à partir du
chargement de la cassette ou de la position 00 H 00 min 00 sec du compteur. Pour remettre à zéro le compteur
il faut appuyer sur la touche RAZ quand le Grafcet maître est en mode d'attente.
Chaque impulsion sur HI est séparée d'une seconde.
QUESTION :
- Réaliser le compteur/décompteur et le brancher aux deux capteurs qui permettent de réaliser le
comptage. Attention ce compteur compte de 0H00M00S à 23H59M59S ? Le choix du type de compteur
est laissé à votre charge.
IX . Réalisation de la méthode ShowView
La méthode ShowView est une méthode simple qui consiste a faire une action de tout les chiffres du code
pour obtenir une valeur qui donne les informations nécessaires pour l'enregistrement. Cette opération
s'effectue sur quatre bits pour notre exemple.
QUESTION :
- Réaliser un additionneur binaire de deux mots de 4 bits chacun à l'aide de la logique combinatoire.
MELANGEUR
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sam01

EXERCICES SUR GRAFCET ET API ( NOUVAUX EXERCICES AVEC SOL) CVP

mercredi 4 août 2010 - 10:25
sam01

LA SOL. DES EXERCICES GRAFCET CVP

mercredi 4 août 2010 - 10:22